§ 91. Гаметогенез

Поміркуйте

Чи можуть гамети мати однаковий розмір? Чому?

Згадайте

Розмноження рослин

Розмноження грибів

Статеве розмноження

Гаметогенез у грибів

Процес утворення статевих клітин називають гаметогенезом. Гамети утворюються в статевих залозах або спеціалізованих клітинах.

Серед грибів гаметогенез властивий не всім групам. У хітридіомікотових та оомікотових, наприклад, гамети утворюються в спеціальних спорангіях або гаметангіях (оогоніях та антеридіях). Гамети, що утворюються, можуть бути однаковими (при ізогамії) чи різними (при гетерогамії) за розміром. Серед них також поширений варіант, коли одна з гамет є великою й нерухомою, а інша — маленькою й рухливою (оогамія).

У базидіоміцетів (їхніми представниками є шапинкові гриби) та аскоміцетів (до них належать трюфелі, дріжджі та пеніцили) гаметогенез відсутній. У результаті статевого процесу в них утворюються мейоспори (мал. 91.1).

Мейоспори, які утворюють гриби, мають однаковий розмір. У базидіоміцетів формуються базидіоспори, які розташовані на спеціальній структурі — базидії. В аскоміцетів формуються аскоспори, які розташовані всередині іншої структури — аска.

В обох випадках процес починається зі злиття двох гаплоїдних ядер, які розташовані в клітині гриба (це характерна риса обох цих груп грибів). Після цього відбувається мейотичний поділ, який завершується утворенням чотирьох гаплоїдних клітин. У базидіоміцетів вони зазвичай розміщуються на базидії і потім відділяються від неї та поширюються. В аскоміцетів після завершення мейотичного поділу кожна зі спор ділиться ще раз мітотично. Таким чином в аску розміщується по вісім спор, які потім виходять з нього і поширюються.

Гаметогенез у рослин

Утворення статевих клітин у рослин можна розглянути на прикладі квіткових рослин. У них воно складається з двох етапів — спорогенезу і гаметогенезу.

Спорогенез у квіткових рослин відбувається в пиляках (мікроспорогенез, у результаті якого утворюються мікроспори) і маточці (мегаспорогенез, у результаті якого утворюються макроспори). У процесі мікроспорогенезу з однієї диплоїдної клітини утворюється чотири гаплоїдні мікроспори. Кожна з них ділиться мітотично й утворює пилкове зерно, яке містить два спермії.

У процесі мегаспорогенезу з однієї диплоїдної клітини також утворюється чотири мегаспори. Але тільки одна з них утворює зародковий мішок. Інші три відмирають. Мегаспора тричі ділиться мітотично і утворює вісім клітин. Одна з них стає яйцеклітиною, а дві зливаються і утворюють диплоїдну центральну клітину зародкового мішка.

Мал. 91.1. Утворення мейоспор у базидіоміцетів

Мал. 91.2. Гаметогенез у ссавців

Гаметогенез у ссавців

Гаметогенез у тварин можна розглянути на прикладі ссавців. У ссавців структурами, в яких відбувається гаметогенез, є їхні статеві залози — сім’яники та яєчники. Гаметогенез відбувається послідовно у трьох зонах, які виділяють у залозах, і закінчується формуванням гамет (мал. 91.2). Розрізняють сперматогенез (процес утворення чоловічих статевих клітин) та овогенез (процес утворення жіночих статевих клітин).

Стадії гаметогенезу тварин

Зона	Сперматогенез	Овогенез
Розмноження	У сперматогенній тканині в результаті мітозу утворюються численні клітини — сперматогонії (2n)	В оогенній тканині формується велика кількість клітин — оогоній (2n)
Росту	Сперматогонії трохи збільшуються, і з кожної клітини розвивається сперматоцит І порядку, здатний до редукційного поділу	Переходячи в зону росту, оогонії починають інтенсивно збільшуватися в розмірах та накопичують поживні речовини у вигляді зерен жовтка. Вони перетворюються на ооцити І порядку
Дозрівання та формування	У процесі 1-го поділу мейозу утворюються 2 сперматоцитиII порядку, а потім у 2-му поділі 4 гамети — сперматиди (n). Усі 4 клітини, однакові за розміром, дозрівають і утворюють 4 сперматозоїди	Ооцит І порядку ділиться мейозом нерівномірно. Після 1-го поділу утвориться 1 велика клітина — ооцит IIпорядку, в яку переходять усі поживні речовини, і 1 дрібна клітина — первинне полярне або напрямне тільце, де є лише ядро й відсутня цитоплазма. Після 2-го поділу мейозу з ооцита II порядку утвориться знову 1 велика клітина — яйцеклітина і 1 вторинне напрямне тільце. З первинного напрямного тільця утворяться 2 дрібних вторинних напрямних тільця. Таким чином, під час овогенезу з кожної вихідної клітини утворюються 1 велика яйцеклітина (n) і 3 напрямних тільця (n), що гинуть. Полярні тільця слугують тільки для рівномірного розподілу хромосом під час мейозу

Ключова ідея

Гаметогенез — це процес утворення статевих клітин. Він відбувається в спеціалізованих статевих органах або спеціальних клітинах. Гамети різних типів можуть мати як однаковий, так і різний розмір.

Практична робота

Вивчення стадій гаметогенезу на постійних препаратах сім'яників та яєчників, таблицях, малюнках

1. Розгляньте постійний мікропрепарат зрізу сім'яника ссавця. Знайдіть сперматозоїди на різних стадіях розвитку в розрізах сім'яних канальців. Замалюйте побачене та зробіть позначення.

2. Розгляньте постійний мікропрепарат зрізу яєчника ссавця. Знайдіть фолікули різного ступеня зрілості й розгляньте їх. Замалюйте побачене та зробіть позначення.

3. Сформулюйте висновок.

Запитання та завдання

1. Які особливості має утворення мейоспор у базидіоміцетів та аскоміцетів? 2. Які відмінності від гаметогенезу грибів має гаметогенез ссавців? 3. Які переваги дає рослинам утворення лише однієї яйцеклітини з чотирьох мегаспор?

Зміст